schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение задачи: направление Кориолисова ускорения
help_outlineУсловие задачи
lightbulbКраткий ответ
На рисунке B направление Кориолисова ускорения указано неверно. Правильное направление определяется по правилу правой руки, вращая угловую скорость к относительной скорости.
Подробное решение
Ниже представлены ответы на вопросы теста для записи в тетрадь.
Вопрос про Кориолисово ускорение (верхний на фото).
Укажите, на каком рисунке Кориолисово ускорение направлено неверно.
Ответ: B
Решение:
Кориолисово ускорение определяется по формуле:
\[ \vec{a}_k = 2 \cdot [\vec{\omega} \times \vec{v}_r] \]
Направление вектора \( \vec{a}_k \) находится по правилу правой руки: нужно вращать первый вектор (\( \vec{\omega} \)) ко второму (\( \vec{v}_r \)) по кратчайшему пути, тогда большой палец укажет направление ускорения.
1. На рисунке A: \( \vec{\omega} \) вверх, \( \vec{v}_r \) от нас. Ускорение \( \vec{a}_k \) должно быть направлено вправо. Нарисовано верно.
2. На рисунке B: \( \vec{\omega} \) вверх, \( \vec{v}_r \) на нас. По правилу правой руки ускорение \( \vec{a}_k \) должно быть направлено влево (вдоль отрицательного направления оси \( X \)). На рисунке оно ошибочно направлено вправо.
3. На рисунках C и D направления соответствуют правилу векторного произведения.
Вопрос про законы динамики (средний на фото).
Произведение массы точки на ускорение равно по модулю силе, действующей на эту точку, а направление ускорения совпадает с направлением силы. Это...
Ответ: Основной закон динамики (второй закон Ньютона)
Пояснение:
Второй закон Ньютона в векторной форме записывается как:
\[ m\vec{a} = \vec{F} \]
Это фундаментальный закон классической механики, устанавливающий связь между силой, массой и ускорением тела.
Вопрос про обобщенную силу (нижний на фото).
В каких единицах измеряется соответствующая обобщенная сила \( Q_i \), если обобщенная координата \( q_i \) измеряется в радианах?
Ответ: Н·м
Решение:
Размерность обобщенной силы определяется из выражения для элементарной работы:
\[ \delta A = Q_i \cdot \delta q_i \]
Работа \( \delta A \) всегда измеряется в Джоулях (\( \text{Дж} \)), что эквивалентно \( \text{Н}\cdot\text{м} \).
Если обобщенная координата \( q_i \) — это угол (измеряется в радианах, которые безразмерны), то:
\[ [Q_i] = \frac{[\delta A]}{[q_i]} = \frac{\text{Н}\cdot\text{м}}{1} = \text{Н}\cdot\text{м} \]
Таким образом, если координата — угол, то обобщенная сила имеет размерность момента силы.